靜態零功耗安全節能轉換裝置的製作方法
2023-05-14 13:35:51 1
專利名稱：靜態零功耗安全節能轉換裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種插頭插座轉換裝置，尤其涉及一種靜態零功耗安全節能轉換
裝置。
背景技術：
家用和類似用途插頭插座轉換裝置，是電器與電源聯接的供電接口，是一種被國
內外廣泛採用的基礎電器連接件附件產品。近年來，隨著科學技術進步和人民生活水平不
斷提高，各種現代電器大量普及，這大大方便了人們的工作和生活。隨著全球節能環保意識
的日漸深入人心，消費者對家用電器、視聽產品、自動化辦公設備和網絡產品等電子設備在
待機狀態時消耗的能量提出更高的節能環保要求。 現有技術中的插頭插座轉換裝置至少存在以下缺點 電器設備在待機期間因電源沒有關斷而總存在"待機能耗"和"在線待機"的不安
全問題。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種安全、節電的靜態零功耗安全節能轉換裝置。 本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的 本實用新型的靜態零功耗安全節能轉換裝置，包括主控位，其特徵在於，包括智能 控制模塊，所述智能控制模塊包括靜態零功耗復位開機電路、待機節電自動關機電路、磁保 持繼電器； 所述磁保持繼電器為脈衝激勵控制的雙線圈磁保持繼電器，其復位線圈與所述復 位開機電路的輸出端連接，其動作線圈與所述待機節電自動關機電路的輸出端連接； 所述主控位的L線通過所述磁保持繼電器的觸點與電網的L線連接，主控位的N 線通過所述待機節電自動關機電路與電網的N線連接； 所述復位開機電路接收復位開機信號，並根據該信號向所述磁保持繼電器的復位 線圈發出激勵脈衝，磁保持繼電器的觸點接通，所述主控位上電； 所述待機節電自動關機電路檢測所述主控位的N線的關機電壓信號，當該電壓信 號低於設定的閾值，則向所述磁保持繼電器的動作線圈發出激勵脈衝，磁保持繼電器的觸 點斷開，所述主控位斷電。 由上述本實用新型提供的技術方案可以看出，本實用新型所述的靜態零功耗安全 節能轉換裝置，由於包括靜態零功耗復位開機電路、待機節電自動關機電路、磁保持繼電 器；復位開機電路接收復位開機信號，並根據該信號向磁保持繼電器的復位線圈發出激勵 脈衝，磁保持繼電器的觸點接通，主控位上電；待機節電自動關機電路檢測主控位的N線的 關機電壓信號，當該電壓信號低於設定的閾值，則向磁保持繼電器的動作線圈發出激勵脈 衝，磁保持繼電器的觸點斷開，主控位斷電。本實用新型的靜態零功耗安全節能轉換裝置， 能夠消除被控電器"待機能耗"和"在線待機"的不安全問題，且自身靜態零功耗，安全、節
4電。
圖1為本實用新型靜態零功耗安全節能轉換裝置具體實施例一的結構原理圖；[0014] 圖2為本實用新型靜態零功耗安全節能轉換裝置具體實施例二的結構原理圖。
具體實施方式
本實用新型的靜態零功耗安全節能轉換裝置，其較佳的具體實施方式
是 包括主控位、智能控制模塊，所述智能控制模塊可以包括靜態零功耗復位開機電
路、待機節電自動關機電路、磁保持繼電器等； 所述磁保持繼電器可以為脈衝激勵控制的雙線圈磁保持繼電器，其復位線圈與所述復位開機電路的輸出端連接，其動作線圈與所述待機節電自動關機電路的輸出端連接；[0018] 所述主控位的L線通過所述磁保持繼電器的觸點與電網的L線連接，主控位的N線通過所述待機節電自動關機電路與電網的N線連接。還可以包括一個或多個被控位，所述被控位的L線通過所述磁保持繼電器的觸點與電網的L線連接，所述被控位的N線可以與電網的N線直接連接； 所述復位開機電路接收復位開機信號，並根據該信號向所述磁保持繼電器的復位線圈發出激勵脈衝，磁保持繼電器的觸點接通，所述主控位上電； 所述待機節電自動關機電路檢測所述主控位的N線的關機電壓信號，當該電壓信號低於設定的閾值，則向所述磁保持繼電器的動作線圈發出激勵脈衝，磁保持繼電器的觸點斷開，所述主控位斷電。 主控位上電或斷電，被控位同時上電或斷電。[0022] 具體可以是 所述待機節電自動關機電路可以包括關機信號取樣電路、空載斷電監控電路、功率驅動電路和關機儲能電源等； 所述關機信號取樣電路的輸入端與所述主控位的N線連接，輸出端與所述空載斷電監控電路的輸入端連接； 所述空載斷電監控電路的輸出端與所述功率驅動電路的輸入端連接，所述功率驅動電路的輸出端與所述磁保持繼電器的動作線圈連接； 所述關機儲能電源的輸入端通過所述磁保持繼電器的觸點與電網的L線連接，輸出端與所述空載斷電監控電路和功率驅動電路分別連接； 所述關機信號取樣電路檢測所述主控位的N線的關機電壓信號，並將該信號送到所述空載斷電監控電路比較處理，如果低於設定的閾值，則所述空載斷電監控電路輸出一個高電平使所述功率驅動電路導通，所述關機儲能電源對所述磁保持繼電器的動作線圈發出激勵脈衝。 所述主控位上電後，延時至設定的時間，所述主控位的N線的電壓信號仍未升至設定的閾值，則所述關機儲能電源對所述磁保持繼電器的動作線圈發出激勵脈衝。[0029] 所述空載斷電監控電路可以包括主要由CMOS集成雙運算放大器組成的電壓比較器和電壓放大器，或包括主要由7555晶片組成的觸發脈衝控制電路；[0030] 所述關機信號取樣電路可以主要包括大功率金屬片電阻，所述主控位的N線可以通過該關機信號取樣電路與電網的N線連接；所述功率驅動電路包括單向可控矽。[0031] 所述關機儲能電源可以為超微功耗的阻容降壓儲能穩壓電源，包括高壓電容、電阻、整流二極體、穩壓二極體和儲能電容等； 所述關機儲能電源的供電可以分兩級，第一級直接供給所述功率驅動電路，第二級通過分壓電阻降壓和濾波電容濾波後，供給所述空載斷電監控電路。 所述復位開機電路包括脈衝產生單元、復位按鈕等。所述復位按鈕可以為常開/
常閉觸點轉換開關，其公共觸點與所述脈衝產生單元連接，常閉觸點與所述磁保持繼電器
的復位線圈連接，常開觸點與復位開機電路的電源輸入端連接。所述復位按鈕的常開觸點
與復位開機電路的電源輸入端之間可以串聯有整流二極體和限流電阻。 所述脈衝產生單元可以包括並聯連接的蓄能電容和穩壓二極體等。 上述的磁保持繼電器的觸點可以為常閉觸點，復位開機電路的電源輸入端直接與
電網的L線連接； 磁保持繼電器的觸點也可以為常開/常閉轉換型觸點，其常開觸點與所述復位開機電路的電源輸入端連接，常閉觸點與所述主控位的L線連接，公共觸點與電網的L線連接。 下面通過具體實施例對本實用新型進行詳細的闡述，如圖1所示 靜態零功耗安全節能轉換裝置設有智能控制模塊，智能控制模塊包括靜態零功耗
復位開機電路1 、待機節電自動關機電路2、磁保持繼電器K等。 靜態零功耗安全節能轉換裝置包括一個主控位，還可以包括一個或多個被控位等，其中主控位和被控位的L線(火線)通過磁保持繼電器K的觸點與電網的L線連接；主控位的N線(零線)通過智能控制模塊與電網的N線連接；被控位的N線可以直接與電網的N線連接。 磁保持繼電器K為一隻僅需脈衝激勵控制的大功率雙線圈磁保持繼電器，其復位線圈Ll與復位開機電路1的輸出端連接，動作線圈L2與待機節電自動關機電路2的輸出端連接。 具體包括 待機節電自動關機電路2包括關機信號取樣電路、空載斷電監控電路、功率驅動電路和關機儲能電源，其中，關機信號取樣電路的輸入端和主控位的N線連接，關機信號取樣電路的輸出端與空載斷電監控電路的輸入端連接，空載斷電監控電路的輸出端與功率驅動電路的輸入端連接，功率驅動電路的輸出端與磁保持繼電器的動作線圈L2連接，關機儲能電源輸入端與磁保持繼電器的常閉觸點K-L1連接，關機儲能電源輸出端與空載斷電監控電路和功率驅動電路連接。 關機信號取樣電路主要包括一隻大功率金屬片電阻，主控位的N線還通過關機信號取樣電路與電網的N線連接。 空載斷電監控電路主要由一隻靜態工作電流小、單電源工作的CMOS集成雙運算放大器等組成的電壓比較器和電壓放大器，其功率驅動電路為單向可控矽等。空載斷電監控電路或包括主要由7555晶片組成的觸發脈衝控制電路等。 關機儲能電源是一種超微功耗的阻容降壓儲能穩壓電源，由高壓電容、電阻、整流二極體、穩壓二極體和儲能電容等組成，其供電分兩級，第一級直接供給功率驅動電路，第
二級通過分壓電阻R2降壓和濾波電容C2濾波後，供給空載斷電監控電路。 靜態零功耗復位開機電路1包括復位按鈕KB、蓄能電容C1與穩壓二極體VD1並聯
組成的脈衝產生單元等，其中復位按鈕KB是一個常開/常閉觸點轉換開關，其公共觸點COM
與脈衝產生單元連接，常閉觸點NC與磁保持繼電器K的復位線圈Ll連接，常開觸點NO與
電網的L線連接，常開觸點N0與電網的L線之間可以串聯整流二極體D1、限流電阻R1等。
具體公共觸點C0M可以與儲能電容C1 " + "和穩壓二極體VDl "-"端連接，儲能電容Cl "-"
和穩壓二極體VD1的"+ "端可以與AC220V電網的N線連接。 上述具體實施例中，磁保持繼電器K的觸點為常閉觸點，其工作原理是 當接入AC220V電網和電器使用時，如圖1所示 通常接入主控位和被控位上的電器電源和待機節電自動關機電路2都處於斷開狀態，若需"復位開機"，只需輕按復位按鈕KB，當常開觸點NO按下接通電網的L線和脈衝產生單元C1、 VD1的瞬間，常閉觸點NC斷開磁保持繼電器的復位線圈L1，同時蓄能電容C1充電儲能最高升壓到穩壓二極體VD1的穩壓值；當復位按鈕KB抬起的瞬間，常開觸點NO恢復與脈衝產生單元Cl、 VD1的斷開狀態，同時常閉觸點NC恢復與脈衝產生單元與磁保持繼電器復位線圈Ll的接通，儲能電容C1對復位線圈Ll形成放電脈衝，使磁保持繼電器的常閉觸點K-L1吸合復位為"常閉"狀態，並通過觸點K-LO與電網L線接通，這時接入主控位和被控位上的電器和待機節電自動關機電路2都接通AC220V供電。可見除復位按鈕KB按下的瞬時間外，平時常開觸點NO —直使脈衝產生單元Cl、VD1都處於斷開狀態，復位開機電路1的不僅原理上實現了靜態"零功耗"，而且"鍵控開機"後，當待機節電自動關機電路2運行(動態)時，復位開機電路l也"無功耗"。[0051]"復位開機"通電後，隨後接入主控位和被控位上的電器開機按常規操作即可正常工作，同時，待機節電自動關機電路2得電開始超微功耗待機運行。 開始，功率驅動電路處於截止狀態，關機儲能電源開始充電儲能，並延時逐步升壓到直流穩壓值；另一方面，隨著直流電壓的升高，關機信號取樣電路也開始工作並檢測取樣信號，送空載斷電監控電路進行監控比較處理，並將監控的結果送功率驅動電路。如果上電後接入主控位上的電器開機正常工作，待機節電自動關機電路2就一直處於超微功耗待機運行。 如果接入主控位上的電器使用完畢關機，或市網AC220V突發停電，關機信號取樣電路將及時檢測的"變O"空載關機信號電壓，送空載斷電監控電路比較處理，如果低於設定的待機功率的標準值(針對大量家電和辦公等電器產品系列不同應用領域的待機功率等級，可按需求設定)，則輸出一個高電平使功率驅動電路導通，關機儲能電源對磁保持繼電器K的動作線圈L2形成放電脈衝，使磁保持繼電器的常閉觸點K-L1斷開，從而自動切斷接入主控位和被控位上的系統的電源，還自動斷開關機儲能電源，實現安全"零功耗待機"。如果需要重新開機，只需輕按復位按鈕KB即可。 上電後，若接入主控位上的電器未能及時開機正常工作，空載斷電監控電路將自動延時(可按需要設定，由關機儲能電源的充電儲能的時間確定)輸出高電平也使功率驅動電路導通，關機儲能電源對動作線圈L2形成放電脈衝，使磁保持繼電器K-L1觸點斷開，從而自動切斷接入主控位和被控位上的系統電源，同時因K-L1觸點斷開，還自動斷開關機
7儲能電源，實現安全"零功耗待機"。如果需要重新開機，同上只需輕按復位按鈕KB即可。 如圖2所示，上述實施例中，磁保持繼電器K的觸點或為常開/常閉轉換型觸點， 其中常開觸點K-L2與復位開機電路1的電源輸入端連接，常閉觸點K-L1與主控位和被控 位的L進線及待機節電自動關機電路2的關機蓄能電源的輸入端連接，公共觸點K-L0與 AC220V電網的L進線連接。 其動作原理與上述的常閉觸點類似，但由於復位開機電路1的輸入端通過常開觸 點K-L2與電網的L進線連接，進一步增加了可靠性。 本實用新型針對目前大量家電、辦公電器廣泛使用中普遍存在的"待機能耗"問 題，提供一種靜態零功耗安全節能轉換裝置，通過在安全節能轉換裝置的主控位設置一個 智能控制模塊，智能控制模塊包括僅需脈衝激勵控制的大功率磁保持繼電器、靜態零功耗 復位開機電路和待機節電自動關機電路，它連接主控位插座的輸入端；所述靜態零功耗復 位開機電路和待機節電自動關機電路輪流啟動工作，待機節電自動關機電路對被控電器關 機實施監控並自動斷開電器系統電源，實現安全"零功耗待機"，同時為進一步節能，減小自 身功耗，還自動斷開關機電路儲能電源；復位開機只需輕按特設"復位"按鈕即可恢復電器 供電，對被控家電、辦公電器的關機實施自動斷開電源，使電器處於安全"零功耗待機"，又 不改變用戶使用鍵控型家電、辦公電器的習慣。 具體實施例中，可以包括插座外殼、電極盒及其電極之間相應連線，在外殼上至少 設有一位插座孔，插座只有一位主插座孔為主控位插座，其餘插座孔為被控位。智能控制模 塊連接主控位插座的輸入端，只要主控位斷電，其它被控位全部斷電。 以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護範圍並不 局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到 的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。
8
權利要求一種靜態零功耗安全節能轉換裝置，包括主控位，其特徵在於，包括智能控制模塊，所述智能控制模塊包括靜態零功耗復位開機電路、待機節電自動關機電路、磁保持繼電器；所述磁保持繼電器為脈衝激勵控制的雙線圈磁保持繼電器，其復位線圈與所述復位開機電路的輸出端連接，其動作線圈與所述待機節電自動關機電路的輸出端連接；所述主控位的L線通過所述磁保持繼電器的觸點與電網的L線連接，主控位的N線通過所述待機節電自動關機電路與電網的N線連接；所述復位開機電路接收復位開機信號，並根據該信號向所述磁保持繼電器的復位線圈發出激勵脈衝，磁保持繼電器的觸點接通，所述主控位上電；所述待機節電自動關機電路檢測所述主控位的N線的關機電壓信號，當該電壓信號低於設定的閾值，則向所述磁保持繼電器的動作線圈發出激勵脈衝，磁保持繼電器的觸點斷開，所述主控位斷電。
2. 根據權利要求1所述的靜態零功耗安全節能轉換裝置，其特徵在於，所述待機節 電自動關機電路包括關機信號取樣電路、空載斷電監控電路、功率驅動電路和關機儲能電 源；所述關機信號取樣電路的輸入端與所述主控位的N線連接，輸出端與所述空載斷電監 控電路的輸入端連接；所述空載斷電監控電路的輸出端與所述功率驅動電路的輸入端連接，所述功率驅動電 路的輸出端與所述磁保持繼電器的動作線圈連接；所述關機儲能電源的輸入端通過所述磁保持繼電器的觸點與電網的L線連接，輸出端 與所述空載斷電監控電路和功率驅動電路分別連接；所述關機信號取樣電路檢測所述主控位的N線的關機電壓信號，並將該信號送到所述 空載斷電監控電路比較處理，如果低於設定的閾值，則所述空載斷電監控電路輸出一個高 電平使所述功率驅動電路導通，所述關機儲能電源對所述磁保持繼電器的動作線圈發出激 勵脈衝。
3. 根據權利要求2所述的靜態零功耗安全節能轉換裝置，其特徵在於，所述主控位上 電後，延時至設定的時間，所述主控位的N線的電壓信號仍未升至設定的閾值，則所述關機 儲能電源對所述磁保持繼電器的動作線圈發出激勵脈衝。
4. 根據權利要求3所述的靜態零功耗安全節能轉換裝置，其特徵在於，所述空載斷電 監控電路包括主要由CMOS集成雙運算放大器組成的電壓比較器和電壓放大器，或包括主 要由7555晶片組成的觸發脈衝控制電路；所述關機信號取樣電路主要包括大功率金屬片電阻，所述主控位的N線通過該關機信 號取樣電路與電網的N線連接；所述功率驅動電路包括單向可控矽。
5. 根據權利要求2所述的靜態零功耗安全節能轉換裝置，其特徵在於，所述關機儲能 電源為超微功耗的阻容降壓儲能穩壓電源，包括高壓電容、電阻、整流二極體、穩壓二極體 和儲能電容；所述關機儲能電源的供電分兩級，第一級直接供給所述功率驅動電路，第二級通過分 壓電阻降壓和濾波電容濾波後，供給所述空載斷電監控電路。
6. 根據權利要求5所述的靜態零功耗安全節能轉換裝置，其特徵在於，所述復位開機 電路包括脈衝產生單元、復位按鈕；所述復位按鈕為常開/常閉觸點轉換開關，其公共觸點與所述脈衝產生單元連接，常 閉觸點與所述磁保持繼電器的復位線圈連接，常開觸點與復位開機電路的電源輸入端連 接。
7. 根據權利要求6所述的靜態零功耗安全節能轉換裝置，其特徵在於，所述脈衝產生 單元包括並聯連接的蓄能電容和穩壓二極體；所述復位按鈕的常開觸點與復位開機電路的電源輸入端之間串聯有整流二極體和限 流電阻。
8. 根據權利要求1至7任一項所述的靜態零功耗安全節能轉換裝置，其特徵在於，所述 磁保持繼電器的觸點為常閉觸點；所述復位開機電路的電源輸入端與電網的L線連接。
9. 根據權利要求1至7任一項所述的靜態零功耗安全節能轉換裝置，其特徵在於，所述 磁保持繼電器的觸點為常開/常閉轉換型觸點，其常開觸點與所述復位開機電路的電源輸 入端連接，常閉觸點與所述主控位的L線連接，公共觸點與電網的L線連接。
10. 根據權利要求1至7任一項所述的靜態零功耗安全節能轉換裝置，其特徵在於，還 包括一個或多個被控位，所述被控位的L線通過所述磁保持繼電器的觸點與電網的L線連 接，所述被控位的N線與電網的N線連接。
專利摘要本實用新型公開了一種靜態零功耗安全節能轉換裝置，通過在安全節能轉換裝置的主控位設置一個智能控制模塊，智能控制模塊包括磁保持繼電器、靜態零功耗復位開機電路和待機節電自動關機電路，它連接主控位插座的輸入端；靜態零功耗復位開機電路和待機節電自動關機電路輪流啟動工作。待機節電自動關機電路對被控電器關機實施監控並自動斷開電器系統電源，同時為進一步節能，減小自身功耗，還自動斷開關機電路儲能電源；復位開機只需輕按特設「復位」按鈕即可恢復被控電器供電，同時瞬間又斷開復位開機電路儲能電源。本實用新型對被控電器實施靜態零功耗開關機控制，使電器實現安全「零功耗待機」，又不改變用戶使用鍵控型家電、辦公電器的習慣。
文檔編號H02M5/32GK201490896SQ200920173218
公開日2010年5月26日 申請日期2009年8月21日 優先權日2009年8月21日
發明者餘壽慶, 馮松雲, 李聲沛 申請人:北京中科可來博電子技術有限公司